专利名称：热导率测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及材料热物性测试技术领域，更具体地说，涉及ー种热导率测试仪。
背景技术：
随着LED向背投射、路灯、汽车车灯等新兴领域的延伸，作为光源的LED器件也向高功率密度、高亮度、高集成度等性能发展，这样一来，会引起LED単位面积过热而导致发光度降低、波长偏移、使用寿命缩短等诸多问题。因此，LED的散热显得尤为突出，目前，散热已经成为制约这些应用的技术瓶颈之一。LED基板、芯片黏结层、热界面导热硅脂，作为散热路径的一部分或中间环节，对整 个系统的散热起着承上启下的作用，一旦材料选用不当，便会带来散热方面的问题，进而影响光学性能及可靠性。因此其材料的选用至关重要，热导率，作为衡量材料热传导能力的物理參量，便成为这些材料选用的一项极其重要的测试指标。換言之，材料热导率的高低直接关系到光学性能的优劣。热导率测试仪的开发能够指导此类封装材料尤其是热界面材料的研发，从而起到对材料筛选优化的作用。此外，在进行电子产品热设计和热模拟计算时，都要用到热导率这一物理參量，而实际情况是某些材料的热导率无法确定，这便给设计和仿真带来很大的困难。为使热设计和模拟计算准确可靠，必须确定材料的热学特性使其与材料实际使用时的情况相符，因此，进行热导率仪的开发将对电子产品在设计研发之初的选材上具有很重大的意义。现有的热导率测量相关设备结构复杂，价格昂贵，并且存在精度、可维修性低，针对性不强等问题。因此，对该热导率测试仪的研究开发具有很重要的实际意义。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在干，针对现有的热导率测试仪结构复杂、不易维护的缺陷，提供ー种结构简单、易于维护的热导率测试仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造ー种热导率测试仪，包括机架、加热�？�、冷却�？楹蜏y量�？椋黾尤饶？榘沧霸谒龌艿纳现胁浚隼淙茨？榘沧霸谒龌艿南轮胁浚黾釉啬？榘沧霸谒龌艿亩ゲ坎⒍运黾尤饶？榈亩ッ娼屑釉厥┭梗霾饬磕？榘裆柙谒黾尤饶？楹屠淙茨？槟诘娜鹊缗迹黾尤饶？楹退隼淙茨？橥馓鬃坝懈羧茸爸茫龈羧茸爸猛ü艄套爸盟艄潭ǎ鼋艄套爸冒礁龉拷艏礁鏊龉拷艏囊徊嗤ü铝戳樱愆`侧可拆卸连接。在本实用新型所述的热导率测试仪中，所述机架包括底座、顶盘和连接所述底座和顶盘的支撑杆，所述支撑杆的下部设有托盘，所述托盘与所述支撑杆滑动配合，所述冷却�？楣潭ㄔ谒鐾信躺�。在本实用新型所述的热导率测试仪中，所述加载模块包括丝杆、手柄和顶盖，所述手柄与所述丝杆固定连接，所述顶盖上设有夹具，所述夹具的一端固定在所述顶盖上，另ー端与所述支撑杆滑动配合，所述顶盘上设有带内螺纹的通孔，所述丝杆穿过所述通孔插入所述顶盖内，所述顶盖内设有与所述丝杆配合的盲孔，所述盲孔底部设有滚珠，所述顶盖与所述加热�？楣潭印Ｔ诒臼涤眯滦退龅娜鹊悸什馐砸侵校鲋С鸥松仙栌邢尬惶ǎ鱿尬惶ㄓ胨黾芯咧渖栌械桑龅商鬃霸谒鲋С鸥松稀Ｔ诒臼涤眯滦退龅娜鹊悸什馐砸侵校鱿尬惶ㄎ鬃霸谒鲋С鸥松系穆菽福鲋С鸥松仙栌杏胨雎菽概浜系耐饴菸�。在本实用新型所述的热导率测试仪中，所述加热�？榘ɑ沸渭�、隔热槽、加热块和加热棒，所述隔热装置包裹在所述加热块外侧，所述加热块上设有轴肩部，所述加热棒埋设在所述轴肩部内，两个所述隔热槽分别从上下两侧包夹所述轴肩部，所述隔热槽设置在所述环形件内部，所述环形件与所述顶盖固定连接。在本实用新型所述的热导率测试仪中，所述冷却�？榘ɡ淙纯�、水冷头和绝热·盖，所述隔热装置包裹在所述冷却块外侧，所述绝热盖设置在所述冷却块底部，所述冷却块穿过所述绝热盖与所述水冷头接触，所述水冷头固定在所述托盘上。在本实用新型所述的热导率测试仪中，所述测量�？榘ㄑ攻衅鳎鲅攻衅鞴潭ㄔ谒龅鬃希鲅攻衅骱退鏊渫分渖栌懈羧劝�。在本实用新型所述的热导率测试仪中，所述底座上设有散热排，所述散热排上的出水ロ与所述水冷头的进水口连接，所述散热排上的进水口与所述水冷头的出水ロ连接。在本实用新型所述的热导率测试仪中，两个所述铰链分别固定在所述环形件和所述托盘上。实施本实用新型的热导率测试仪，具有以下有益效果隔热装置套装在加热�？楹屠淙茨？榈耐獠啵鸬礁羧鹊淖饔茫羧茸爸檬峭ü礁龉拷艏潭ǖ模礁龉拷艏谝徊嗤ü铝戳樱愆`侧可拆卸连接，安装时转动两个箍紧件并将另ー侧连接即可，拆卸时将两个箍紧件可拆连接的ー侧分离即可，隔热装置拆装方便，便于更换隔热装置，同时也可以很方便的取出热电偶，维护方便。本实用新型热导率测试仪结构简单，安装方便，易于维护。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进ー步说明，附图中图I是本实用新型热导率测试仪的结构示意图；图2是本实用新型热导率测试仪的轴测示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。如图I、图2所示，本实用新型一种热导率测试仪包括机架、加热�？�、冷却�？楹蜏y量�？�。加热�？榘沧霸诨艿纳现胁浚淙茨？榘沧霸诨艿南轮胁浚尤饶？榈牡酌婧屠淙茨？榈亩ッ嫘纬纱庋�11的上下施压面。加载�？榘沧霸诨艿亩ゲ坎⒍约尤饶？榈亩ッ娼屑釉厥┭�。测量�？榘裆柙诩尤饶？楹屠淙茨？槟诘娜鹊缗�。在加热�？楹屠淙茨？樯习床煌募渚喾直鹱甓喔鲂】椎街行模靡园仓萌鹊缗迹拙洞笮∮肴鹊缗己傅愦笮∫谎⒃诳字型恳怨杞汗潭ㄈ鹊缗嘉恢茫Ｖず傅阌爰尤瓤�9、冷却块12接触充分。孔间距按热模拟的结果来确定，保证各测试点存在一定的温差；焊点与加热模块、冷却�？榻哟コ浞郑Ｖぷ既窚y量加热�？橛肜淙茨？楦鞯愕奈露燃胺⑷攘浚佣Ｖず笮�、有效地计算热导率。加热�？楹屠淙茨？橥馓鬃坝懈羧茸爸�21，隔热装置21通过紧固装置10锁紧固定，紧固装置10包括两个箍紧件，两个箍紧件的一侧通过铰链连接，另ー侧可拆卸连接。可拆卸连接方式有多种，例如通过螺钉8连接、卡扣连接等。设置隔热装置21可以保证热导率测试系统的ー维稳态测试过程。安装时转动两个箍紧件并将另ー侧连接即可，拆卸时将两个箍紧件可拆连接的ー侧分离即可，隔热装置21拆装方便，便于更换隔热装置21，同时也可以很方便的取出热电偶，维护方便。本实施例中的铰链为合页，通过合页实现两箍紧件之间的转动连接，可以理解的是合页只是ー种优选的实施方式，铰链的具体形式可以有多种。进ー步的，机架包括底座17、顶盘27和支撑杆18。支撑杆18连接底座17和顶盘 27，底座17和顶盘27分别固定在支撑杆18的上部和下部，下底盘底部可以安装调节脚16。支撑杆18的下部设有托盘19，托盘19与支撑杆18滑动配合，冷却�？楣潭ㄔ谕信�19上。进ー步的，加载�？榘ㄋ扛�2、手柄I和顶盖4。顶盖4上设有夹具26，夹具26的一端固定在顶盖4上，另一端与支撑杆18滑动配合。顶盘27上设有带内螺纹的通孔，丝杆2穿过通孔插入顶盖4内，丝杆2上的外螺纹与内螺纹配合。顶盘27上的通孔内也可以安装轴承3，在轴承3内设置内螺纹，使传动更加平稳。顶盖4内设有与丝杆2配合的盲孔，盲孔底部设有滚珠5，顶盖4与加热�？楣潭�。手柄I与丝杆2固定连接，通过旋转手柄I可以带动加热�？樵硕�。设置滚珠5可以保证加热�？樽髦毕咴硕佣Ｖげ馐匝�11与加热�？槭堀�、接触充分。进ー步的，支撑杆18上设有限位台24，限位台24与夹具26之间设有弹簧25，弹簧25套装在支撑杆18上。弹簧25可以起到缓冲减震的作用，进ー步保证加载过程的平稳度。限位台24可以通过多种方式实现，本实施例中的限位台24为螺母，支撑杆18上设有相应的外螺纹，螺母套装在外螺纹上，拆装方便，同时还可以通过旋转螺母来调节弹簧25的压缩程度，简单方便。可以理解的是，螺母只是限位台24的一种优选的实施方式，限位台24还可以通过凸台等方式实现。进ー步的，加热�？榘ɑ沸渭�6、隔热槽7、加热块9和加热棒23。隔热装置21包裹在加热块9外侧，加热块9由高热导率的材料制成。本实施例中的加热块9为“T”形，其上设有轴肩部，加热棒23埋设在轴肩部内，加热棒23的温度、功率可通过外接电源控制。两个隔热槽7分别从上下两侧包夹轴肩部，隔热槽7设置在环形件6内部。环形件6与顶盖4固定连接，本实施例中是通过螺钉固定连接在顶盖4上。加热�？樯系牧庸拷艏慕铝纯梢怨潭ㄔ诨沸渭�6上，本实施例中是通过长螺钉22实现连接的。通过上述方式安装的加热块9拆装方便，便于更换热电偶，同时隔热效果好。进ー步的，冷却�？榘ɡ淙纯�12、水冷头13和绝热盖20。隔热装置21包裹在冷却块12外侧，冷却�？樯系牧庸拷艏慕铝纯梢怨潭ㄔ谕信�19上，本实施例中是通过长螺钉22实现连接的。绝热盖20设置在冷却块12底部，冷却块12下端嵌入绝热盖20的中心孔中，同时绝热盖也嵌入托盘19的中心孔，绝热盖20用于定位冷却块12。冷却块12穿过绝热盖20与水冷头13接触，水冷头13固定在托盘19上。本实施例中，水冷头13通过扣具固定在托盘19的下端面。底座17上设有散热排28，散热排28上的出水ロ与水冷头13的进水口连接，散热排28上的进水口与水冷头13的出水ロ连接。散热排28内可以设置风扇或散热鳍片等散热装置，提高散热效果。本实施例中采用风冷加水冷的循环冷却机构，从而避免使用蓄水池，节约了生产成本，也减小了产品的体积。在水冷头13靠近热面的地方可以埋置一根温度传感器，用于测量及控制水冷头13的温度，确保待测样品11上下表面的温度差。进ー步的，測量�？榘ㄑ攻衅�15，压カ传感器15固定在底座17上，压カ传感器15和水冷头13之间设有隔热板14，目的是避免温度对压カ传感器15的影响。采用压力传感器15有利于控制力的大�。佣繁Ｑ�11和贴合面间的接触热阻的可重复性，并能为后续的測量分析提供依据。进ー步的，由于需要实时测量待测样品11厚度，以便后续热导率计算，整个测量
系统采用高精度的光栅尺微位移传感器29来读取。在本实施例中，微位移传感器29通过螺钉和螺母垂直固定安装在加热块9的紧固装置10上，微位移传感器29探头与加热�？槎ッ娼哟�。上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗g和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
权利要求1.一种热导率测试仪，包括机架、加热�？椤⒗淙茨？楹蜏y量�？椋黾尤饶？榘沧霸谒龌艿纳现胁浚隼淙茨？榘沧霸谒龌艿南轮胁浚黾釉啬？榘沧霸谒龌艿亩ゲ坎⒍运黾尤饶？榈亩ッ娼屑釉厥┭梗霾饬磕？榘裆柙谒黾尤饶？楹屠淙茨？槟诘娜鹊缗迹涮卣髟谟冢黾尤饶？楹退隼淙茨？橥馓鬃坝懈羧茸爸�(21)，所述隔热装置(21)通过紧固装置(10)锁紧固定，所述紧固装置(10)包括两个箍紧件，两个所述箍紧件的一侧通过铰链连接，另ー侧可拆卸连接。
2.根据权利要求I所述的热导率测试仪，其特征在于，所述机架包括底座(17)、顶盘(27)和连接所述底座(17)和顶盘(27)的支撑杆(18)，所述支撑杆(18)的下部设有托盘(19)，所述托盘(19)与所述支撑杆(18)滑动配合，所述冷却�？楣潭ㄔ谒鐾信�(19)上。
3.根据权利要求2所述的热导率测试仪，其特征在于，所述加载�？榘ㄋ扛�(2)、手柄(I)和顶盖(4)，所述手柄(I)与所述丝杆(2)固定连接，所述顶盖(4)上设有夹具(26)，所述夹具(26)的一端固定在所述顶盖(4)上，另一端与所述支撑杆(18)滑动配合，所述顶盘(27)上设有带内螺纹的通孔，所述丝杆(2)穿过所述通孔插入所述顶盖(4)内，所述顶盖(4)内设有与所述丝杆(2)配合的盲孔，所述盲孔底部设有滚珠(5)，所述顶盖(4)与所述加热�？楣潭印�
4.根据权利要求3所述的热导率测试仪，其特征在于，所述支撑杆(18)上设有限位台(24)，所述限位台(24)与所述夹具(26)之间设有弹簧(25)，所述弹簧(25)套装在所述支撑杆(18)上。
5.根据权利要求4所述的热导率测试仪，其特征在于，所述限位台(24)为套装在所述支撑杆(18)上的螺母，所述支撑杆(18)上设有与所述螺母配合的外螺纹。
6.根据权利要求2所述的热导率测试仪，其特征在于，所述加热模块包括环形件(6)、隔热槽(7)、加热块(9)和加热棒(23)，所述隔热装置(21)包裹在所述加热块(9)外侧，所述加热块(9 )上设有轴肩部，所述加热棒(23 )埋设在所述轴肩部内，两个所述隔热槽(7 )分别从上下两侧包夹所述轴肩部，所述隔热槽(7)设置在所述环形件(6)内部，所述环形件(6)与所述顶盖(4)固定连接。
7.根据权利要求2所述的热导率测试仪，其特征在干，所述冷却�？榘ɡ淙纯�(12)、水冷头(13)和绝热盖(20)，所述隔热装置(21)包裹在所述冷却块(12)外侧，所述绝热盖(20)设置在所述冷却块(12)底部，所述冷却块(12)穿过所述绝热盖(20)与所述水冷头(13)接触，所述水冷头(13)固定在所述托盘(19)上。
8.根据权利要求7所述的热导率测试仪，其特征在干，所述测量�？榘ㄑ攻衅�(15)，所述压カ传感器(15)固定在所述底座(17)上，所述压カ传感器(15)和所述水冷头(13)之间设有隔热板(14)。
9.根据权利要求7所述的热导率测试仪，其特征在干，所述底座(17)上设有散热排(28),所述散热排(28)上的出水ロ与所述水冷头(13)的进水口连接，所述散热排(28)上的进水ロ与所述水冷头(13)的出水ロ连接。
10.根据权利要求6或7所述的热导率测试仪，其特征在于，两个所述铰链分别固定在所述环形件(6)和所述托盘(19)上。
专利摘要本实用新型涉及一种热导率测试仪，包括机架、加热�？�、冷却�？楹筒饬磕？椋黾尤饶？榘沧霸谒龌艿纳现胁浚隼淙茨？榘沧霸谒龌艿南轮胁浚黾釉啬？榘沧霸谒龌艿亩ゲ坎⒍运黾尤饶？榈亩ッ娼屑釉厥┭梗霾饬磕？榘裆柙谒黾尤饶？楹屠淙茨？槟诘娜鹊缗迹黾尤饶？楹退隼淙茨？橥馓鬃坝懈羧茸爸�(21)，所述隔热装置(21)通过紧固装置(10)锁紧固定，所述紧固装置(10)包括两个箍紧件，两个所述箍紧件的一侧通过铰链连接，另一侧可拆卸连接。本实用新型热导率测试仪结构简单，安装方便，易于维护。
文档编号G01N25/20GK202661425SQ20122034120
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者杨俊逸, 李齐渊, 孟田力, 何彩英, 冉红锋, 高双红 申请人:深圳长城开发科技股份有限公司
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